JPS5920027A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS5920027A
JPS5920027A JP57130591A JP13059182A JPS5920027A JP S5920027 A JPS5920027 A JP S5920027A JP 57130591 A JP57130591 A JP 57130591A JP 13059182 A JP13059182 A JP 13059182A JP S5920027 A JPS5920027 A JP S5920027A
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JP
Japan
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signal
time
control signal
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JP57130591A
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Hiroshi Iwahashi
岩橋 弘
Masamichi Asano
正通 浅野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は複数の出力ビットをもった半導体装置に係わ如
、特にピーク電流の低減化をはかった半導体装置に関す
る。
〔発明の技術的背景及びその問題点〕
一般にマイクロコンピュータシステムにおいては、その
用途にもよるが、データ処理速度が重要ガ要素の一つで
ある。最近ではCPU(Central Proces
ssing Unit )或いはメモリ動作の一層の高
速化が要求されている。
ところでマイクロコンピュータシステムにおいてハCP
U、半導体メモリの出力はアドレスバス、データバス叫
に接続される。これらパスラインに存在する容量は非常
に大きく、半導体メモリにおいてはその出力は約150
PFの容量が存在するのに匹敵する。従って設計時には
、上記容量を考慮して例えばアドレス入力からデータ出
力までの時間が決められ石。上記時間は、半導体メモリ
の高速動作化に伴ガって益々小さく決められる。
現在のところiイクロコンピュー1 (D 主流n8ビ
ツト構成であるので、8ビツトの出力をもつCPU或い
は半導体メモリについて考察する。
8ビツトの出力が同時にII OIIがら1″になった
とする。また出力が0ボルトがら3ポルトまでの20ナ
ノ秒の速さで立ち上がったとする。
1ビツト毎に150PFの容iがあるため、8ビツトで
一1″’ 150PFX8=1200PF ” の容量
を駆動する必要がある。この時の必要電流工は次式で示
される。
CV   8 X 150 X 1O−12X 3■=
=   20XIQ−9= 180 rnAこの場合瞬
時的に180mAもの電流が流れる。
ところでCPU或いは半導体メモリの動作電流は100
〜200mAである。このため上記の150mAもの余
分の電流が急激に流れれば、甫1源や接地ラインにノイ
ズかの)、メモリの安定動作が損なわれる。特にRAM
 (Random AccessMemory )など
では、その内容がノイズにょシ反転してしまう危険があ
る。更に上記CPU及びメモリの周辺の集積回路への影
譬も考慮する必要がある。従って従来マイクロコンピュ
ータのシステム設計に余分な考慮が必要となる。
第1図1−1: CPUの出力バッファを示す。内部パ
ス26に接続された出カバ、ファ281,282+・・
・・・・211nは制御信号SiCよム外部パス3oに
データを出力する。この場合領j御信号Sが同時に出力
バッファ2B、7282.・・・−28nに入力されて
、出力パッファ2B、、282.・・曲28nが動作す
れば、大瞬時電流が流れ半導体装置のノイズの原因とな
る。このような出力バッファ回路は半導体メモリの場合
も同様で、チップ選択信号(例えば制御信号Sに相当)
に同期して8ビツトの出力が同時に出力される。
〔発明の目的〕
本発明の目的とするところは、複数のデータが同時に出
力されることを防止でき、かつ瞬時ビーク電流を低減し
得る半導体装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するため、複数のデータを供給
する回路と、各データ供給回路からのデータを出力する
回路と、各出力回路からのデータ出力をそれぞれ遅延さ
せる回路とが設けられる。とのような回路楕成とすれは
、複数の出力回路からデータが同時に出力されることを
防止できるので、瞬時ピーク電流が少なくなシ・従って
ノイズが発生することがなくなる。
〔発明の実施例〕
以下第2図を参照して本発明の一実施例を説明する。第
2図はCPU (C5ntral Proc@asln
gUnit)或いはメモリの出力バッファ回路部を示す
。外部パス30と内部パス260間に設けられた出力パ
ッファ2B8.2B□、・・・・・・28nは制御信号
Sによって制御される。この信号SがI″O1′の時、
出力バッファ281.2B□、・・・・・・28nから
データが出力される。この場合出力バッファ2 B +
  、2 B 2 z・・・・・・28nが同時にオン
するのを防止するため遅延手段が設けられる。
この遅延手段は本実施例においては、ダートが制御信号
Sの入力側の制御線3Bに接続されたデプレッション型
のMOS)ランジスメ36である。このMOS)う/ノ
スタ36では制御信号Sが高レベル゛1″から低レベル
“0”に変化したときの制御信号Sの伝達の遅延時間は
、制御信号Sが低レベルから高レベルに変化した時の時
間よシも大きく々る。なぜならトランジスタ36のダー
トが制御信号Sの入力側jに接続されているため、その
ダートを高レベルにするのと低レベルにするのとに差が
出るためである。
従って出力パッファ2B、 、2B□、・・・・・・2
8nがら外部パス30に同時にデータが出力されること
はないので、ピーク電流が異常に高くなることはガい。
このように信号Sの低→高、冒→低レベルの伝達時間に
差をつけるのは、外部パス30へ出力バッファから出力
を出すときはその時間に差をつけ、信号Sが高レベルに
なる時、即ち出力を出さない時出力バッファが高インピ
ーダンス状態になる時は、全出力バッファをなるべく速
く高インピーダンス状態にしたいがらである。々ぜなら
外部パス30には他の装置からの信号が出力されるから
である。
次に第3図ないし第5図を参照して本発明の他の実施例
を説明する。この実施例では出力バッファ2B、12B
、・・中・28nが2個の制御信号AとBによって制御
される。セして出カパッファ2B8,2B□、・・・・
・・28nが同時にオンするのを防止するために制御信
号人が入力される制御ライン38、に前実施例と同様の
遅延手段36が設けられる。従って出力バッファ281
には遅延のない信号&I  + 出カバ、ファ282に
は遅延された信号a2が入力される。同様に出力バッフ
ァ28nには最も遅延された信号ILIが入力される。
第4図は出力バッファ2s、+282.・・・28nの
具体例を示す回路図である。出カバ、ファはトランジス
タQ1〜Q、8からなる。ダートが内部パスに接続され
たエンハンスメン) m MOS )ランラスタQ1と
デプレッション型MO8)ランラスタQ はインバータ
ー1□を構成する。このインバーターIfの出カバ、エ
ンハンスメント型MO8)ランラスタQ3とデプレッシ
ョン型MOSトランジスタQ4によって構成されるイン
バーター に供給される。更に上記インバーター1□の
2 出力は、デプレッションWMO8)ランジスタQ6トエ
ンハンx ) y ) fiMO8)ランラスタQ9の
ダートに供給される。インパータエ、□の出力は・エン
ハンスメント型MO8)ランジスタQ、、!=7’プレ
ッション型MO8)ランラスタQ8のケ9−トに供給さ
れる。トランジスタQ5とQ6の共通接続ノードはエン
ノ・ンスメント[MOS)ランラスタQ、のダートに接
続される。またトランジスタQ7とQsの共通接続ノー
ドはエンノ・ンスメントgMO8)ランラスタQ1゜の
ゲートに接続すれる。トランジスタQ、とQl。の共通
接続ノードは外部パスに接続される。更にインバ−ター
、□の出力線即ちトランジスタQ1とQ2の共通接続ノ
ードは、ダートにfli!制御信号人が供給されるエン
ハンスメント型のMOS )ランラスタQll及びダー
トに制御信号Bが供給されるエンノ・ンスメント型MO
8)ランラスタq+zを介して接地される。まだインパ
ータエ2□の出力線即ちトランジスタQ3とQ4の共通
接続ノードは、ダートに制御信号人が入力されるエンノ
・ンスメント型MOB )ランラスタQ!!及びデート
に制御信号Bが入力されるエンハンスメント型MO8)
ランラスタQ14を介して接地される。トランジスタQ
とQ の共通接続ノードN1は、ダートに制御信号Aが
入力されるエンハンスメント型MO8)ランラスタQI
s及びダートに制御信号Bが入力さレルエンハンスメン
ト型MOSトランジスタQ16を介して接地される。ト
ランジスタQ とQ。
丁 の共通接続ノードN、は、ダートに制御信号人が入力さ
れるエンハンスメント型MO8)ランラスタQ17及び
r−)に制御信号Bが入力されるエンハンスメントgM
O8)ランラスタQ 、、 k介して接地される。
上記のように構成された出カバ、ファ28□。
282、・・・・・・28nの動作を第5図を参照して
説明する。制御信号人及びBが高レベルのときには、ト
ランジスタQ と96間のノードN1及びトランジスタ
Q7と98間のノードN2が低レベルであるので、全て
の出力バッファ28□、28□。
・・・・・・28nは動作しない。時間T1で制御信号
人が高レベルよシ低レベルに変化したときには、出力バ
ッファ281には遅延のない制御信号a□が供給される
。また制御信号Bは人と同期して変化する。従ってトラ
ンジスタQ11〜Q18はオフ状態になるので、内部ノ
々スのデータが外4()々スに出力される。
ところで遅延された制御信号&2.・・・・・・a n
 ii、順次出力バッファ282.・・・・・・28n
に供給される。時間T で制御信号&。が高レベルから
低レベルに変化すれば、出カッ々ツファ28nがデータ
を出力する。
次に時間T3において制御信号人及びBが低レベルから
高レベルに変化すれば、出力/(ツファ28、には遅延
のない制御信号&1と制御信号Bが同時に入力されるの
で、出力/4ツフア28゜は高インピーダンスとなる。
この場合出力)々ツファ282・・・・・・28nにも
jtt制御信号Bが供給されるので、出力バッファ28
□・・・・・28nのノートゝN とN、は接地される
。従って出カッ々ツファ28、・・・・・・28nも高
インピーダンスとなる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、出力時においては複
数の出カバ、ファを遅延させて動作でき、また動作停止
時には複数の出力バッファを同時に停止させることがで
きる。従って瞬時ピーク電流を減少させると共に、他の
装置からのパスラインへのデータ出力を速くできるため
、応答速度の速いマイクロコンピュータシステム等の半
導体装置が提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のCPUの出力バッファ回路図・第2図は
本発明の一実施例を説明するための回路図、第3図は本
発明の他の実施例を説明するための回路図、第4図゛は
同回路の一部詳細回路図、第5図は同回路の動作を示す
信号波形図である。 26・・・内部ハス、28□〜28n・・・出力バッフ
ァ、30・・・外部パス、36・・・信号遅延用トラン
ジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第3図 第4図 第5図 1   1   1 〒I  T2  T3 −151=

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)集積回路内のデータを外部に出力する複数の出力
    バッファ回路と、これら出力パラフッ回路の各動作開始
    時期に、それぞれ適宜の差をつける第1の手段と、前記
    複数の出力バッファ回路間を略同時に非動作状態にする
    第2の手段とを具備したことを特徴とする半導体装置。
  2. (2)  前記第1の手段は信号遅延手段であるととを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置。
JP57130591A 1982-07-27 1982-07-27 半導体装置 Granted JPS5920027A (ja)

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